ES6 学习笔记(14) async 函数

1. 含义

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async函数是什么？一句话，它就是 Generator 函数的语法糖。
async函数就是将 Generator 函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await，仅此而已。
async函数对 Generator 函数的改进，体现在以下四点

• （1）内置执行器。
  Generator 函数的执行必须靠执行器，所以才有了co模块，而async函数自带执行器。也就是说，async函数的执行，与普通函数一模一样，只要一行。
• （2）更好的语义。
  async和await，比起星号和yield，语义更清楚了。async表示函数里有异步操作，await表示紧跟在后面的表达式需要等待结果。
• （3）更广的适用性。
  co模块约定，yield命令后面只能是 Thunk 函数或 Promise 对象，而async函数的await命令后面，可以是 Promise 对象和原始类型的值（数值、字符串和布尔值，但这时等同于同步操作）。
• （4）返回值是 Promise。
  async函数的返回值是 Promise 对象，这比 Generator 函数的返回值是 Iterator对象方便多了。你可以用then方法指定下一步的操作。
  进一步说，async函数完全可以看作多个异步操作，包装成的一个 Promise 对象，而await命令就是内部then命令的语法糖。

2. 基本用法

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async函数返回一个 Promise 对象，可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候，一旦遇到await就会先返回，等到异步操作完成，再接着执行函数体内后面的语句。

  async function getStockPriceByName(name) {
    const symbol = await getStockSymbol(name);
    const stockPrice = await getStockPrice(symbol);
    return stockPrice;
  }

  getStockPriceByName('goog').then(function (result) {
    console.log(result);
  });

3. 语法

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async函数的语法规则总体上比较简单，难点是错误处理机制。

• 返回 Promise 对象
  async函数内部return语句返回的值，会成为then方法回调函数的参数。
  async函数内部抛出错误，会导致返回的 Promise 对象变为reject状态。抛出的错误对象会被catch方法回调函数接收到。
• Promise 对象的状态变化
  async函数返回的 Promise 对象，必须等到内部所有await命令后面的 Promise 对象执行完，才会发生状态改变，除非遇到return语句或者抛出错误。也就是说，只有async函数内部的异步操作执行完，才会执行then方法指定的回调函数。
• await 命令
  正常情况下，await命令后面是一个 Promise 对象。如果不是，会被转成一个立即resolve的 Promise 对象。
  await命令后面的 Promise 对象如果变为reject状态，则reject的参数会被catch方法的回调函数接收到。
  只要一个await语句后面的 Promise 变为reject，那么整个async函数都会中断执行。
  有时，我们希望即使前一个异步操作失败，也不要中断后面的异步操作。这时可以将第一个await放在try...catch结构里面，这样不管这个异步操作是否成功，第二个await都会执行。
• 错误处理
  如果await后面的异步操作出错，那么等同于async函数返回的 Promise 对象被reject。
• 使用注意点
  第一点，前面已经说过，await命令后面的Promise对象，运行结果可能是rejected，所以最好把await命令放在try...catch代码块中。
  第二点，多个await命令后面的异步操作，如果不存在继发关系，最好让它们同时触发。
  第三点，await命令只能用在async函数之中，如果用在普通函数，就会报错

4. async 函数的实现原理

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async函数的实现原理，就是将 Generator 函数和自动执行器，包装在一个函数里。

5.异步遍历器

Iterator 接口是一种数据遍历的协议，只要调用遍历器对象的next方法，就会得到一个对象，表示当前遍历指针所在的那个位置的信息。next方法返回的对象的结构是{value, done}，其中value表示当前的数据的值，done是一个布尔值，表示遍历是否结束。

这里隐含着一个规定，next方法必须是同步的，只要调用就必须立刻返回值。也就是说，一旦执行next方法，就必须同步地得到value和done这两个属性。如果遍历指针正好指向同步操作，当然没有问题，但对于异步操作，就不太合适了。目前的解决方法是，Generator 函数里面的异步操作，返回一个 Thunk 函数或者 Promise 对象，即value属性是一个 Thunk 函数或者 Promise 对象，等待以后返回真正的值，而done属性则还是同步产生的。

ES2018 引入了”异步遍历器“（Async Iterator），为异步操作提供原生的遍历器接口，即value和done这两个属性都是异步产生。

• 异步遍历器接口
  异步遍历器的最大的语法特点，就是调用遍历器的next方法，返回的是一个 Promise 对象。
• for await...of
  前面介绍过，for...of循环用于遍历同步的 Iterator 接口。新引入的for await...of循环，则是用于遍历异步的 Iterator 接口。

  async function f() {
    for await (const x of createAsyncIterable(['a', 'b'])) {
      console.log(x);
    }
  }
  // a
  // b

• 异步 Generator 函数
  在语法上，异步 Generator 函数就是async函数与 Generator 函数的结合。

  async function* gen() {
    yield 'hello';
  }
  const genObj = gen();
  genObj.next().then(x => console.log(x));
  // { value: 'hello', done: false }

• yield* 语句
  yield*语句也可以跟一个异步遍历器。

  async function* gen1() {
    yield 'a';
    yield 'b';
    return 2;
  }
  
  async function* gen2() {
    // result 最终会等于 2
    const result = yield* gen1();
  }